De ce contează neutrinii - Sílvia Bravo Gallart

Urmăriţi lecţia completă la: http://ed.ted.com/lessons/why-neutrinos-matter-silvia-bravo-gallart

Particulele elementare sunt cele mai mici componente de construcţie din Univers - şi neutrinul este una dintre cele mai mici dintre cele mici. Aceşti neutrini minusculi ne pot spune despre cele mai îndepărtate şi mai extreme medii din Univers... însă doar dacă îi prindem. Sílvia Bravo Gallart ne prezintă în detaliu cum funcţionează telescopul IceCube din Antarctica ca să poată face asta.

Lecţie realizată de Sílvia Bravo Gallart, animaţie de Steff Lee.

Se află peste tot, dar nu vei vedea
niciodată vreunul.

Trilioane trec prin tine
chiar în acest moment,

dar nu poţi să-i simţi.

Aceste particule fantomă sunt numite
neutrini şi dacă le prindem,

ne pot spune despre cele mai îndepărtate

şi cele mai extreme medii din Univers.

Neutrinii sunt particule elementare,

adică nu se pot divide în alte
particule aşa cum fac atomii.

Particulele elementare sunt
cele mai mici componente de construcţie

din tot ce există în Univers,

şi neutrinul este una
dintre cele mai mici dintre cele mici.

Fiind de un milion de ori mai mici
decât un electron,

neutrinii trec cu uşurinţă prin materie,
neafectaţi de câmpurile magnetice.

De fapt, se întâmplă foarte rar
să interacţioneze cu ceva.

Asta înseamnă că pot traversa
Universul în linie dreaptă

timp de milioane
sau chiar miliarde de ani,

ducând informaţie în siguranţă
despre locul de unde au venit.

Deci, de unde vin?

Cam de peste tot.

Se produc în corpul tău prin degradarea
radioactivă a potasiului.

Razele cosmice care lovesc
atmosfera Pământului

creează ploi de neutrini.

Sunt produşi de reacţiile
nucleare din Soare

și de degradarea radioactivă
din interiorul Pământului.

Şi putem să-i generăm
în reactoarele nucleare

şi în acceleratorele de particule.

Dar neutrinii cu cea mai mare energie
se nasc departe în spaţiu

în medii despre care ştim foarte puţin.

Ceva acolo, poate
supermasivele găuri negre,

sau poate un dinam cosmic
pe care nu l-am descoperit încă,

accelerează razele cosmice în energii
de un milion de ori mai mari

decât orice accelerator construit
de om a atins vreodată.

Aceste raze cosmice,
formate în special din protoni,

interacţioneză violent cu materia
şi cu radiaţia din jurul lor,

producând neutrini de energie înaltă,

care se propagă ca un pesmet cosmic

care ne poate spune despre localizarea

şi interiorul celor mai puternice
motoare cosmice.

Asta dacă le putem prinde.

Intercţiunile limitate ale neutrinilor
cu alte forme de materie

îi fac buni mesageri,

dar îi fac şi extrem de greu de detectat.

Un mod de a face asta este să le pui
o cantitate enormă de material transparent

în drum şi să aştepţi
ca neutrinul să se arate

lovindu-se de nucleul unui atom.

Asta se întâmplă
în Antarctica la IceCube,

cel mai mare telescop
de neutrini din lume.

E aşezat într-un cub de gheaţă
cu latura de 1 km

care a fost purificată de presiunea

a mii de ani de gheaţă
şi zăpadă acumulate,

până la punctul în care a devenit
cel mai transparent solid de pe Pământ.

Şi chiar dacă este găurit de găuri
în care s-au fixat 5.000 de detectori,

majoritatea neutrinilor care trec
prin IceCube nu lasă urme.

Dar, cam de 10 ori pe an,

un singur neutrin de energie mare
se loveşte de o moleculă de gheaţă,

declanşând scântei
de particule subatomice

care traversează mai repede gheaţa
decât o face lumina.

Cam aşa cum un avion supersonic
depăşeşte viteza sunetului

producând un boom sonic,

aceste particule superluminice lasă
în urmă un con de lumină albastră,

un fel de boom fotonic.

Această lumină se împrăştie prin Cub,

lovind unii dintre detectorii localizaţi
la peste 1.600 m sub suprafaţă.

Tuburi fotomultiplicatoare
amplifică semnalul,

care conţine informaţii despre drumul
particulelor şi despre energii.

Aceste date sunt transmise
astrofizicienilor din toată lumea

care caută în formele luminii

indicii despre neutrinul
care le-a produs.

Coliziunile superenergetice
sunt atât de rare

încât cercetătorii de la IceCube
dau fiecărui neutrin o poreclă,

ca Big Bird sau Doctor Strangepork,

IceCube a observat deja

neutrinii cu cea mai mare energie
văzută vreodată.

Neutrinii detectați ar trebui să ne spună
de unde au venit razele cosmice

şi cum au ajuns la asemenea energii.

Lumina, de la infraroşu,
la razele X, la razele gama,

ne-a furnizat o imagine tot mai energică

şi surprinzătoare a Universului.

Suntem la începutul perioadei
astronomiei cu neutrini

şi nu avem idee ce revelaţii
ne vor oferi IceCube

şi alte telescoape de neutrini

despre cele mai violente şi energice
fenomene din Univers.